武汉大学版无机化学课后习题答案第三版第17章d区元素1.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流武汉大学版无机化学课后习题答案第三版第17章d区元素1.精品文档.D区元素(1)1. 钛的主要矿物是什么?简述从钛铁矿制取钛白得反应原理。解:钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO2反应原理: FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O TiOSO4 + 2H2O =TiO2H2O + H2SO4 TiO2H2O = TiO2 + H2O2. 解释TiCl3和Ti(O2)OH(H2O)4+ 有色得原因。解:TiCl3显色是因为产生了电核跃迁,Ti(O2)OH(H2O)4+有色是因为O22-离子变形性较强,dd跃迁所
2、引起。3. 完成并配平下列反应方程式。(1) Ti + HF (2) TiO2 + H2SO4 (3) TiCl4 + H2O (4) FeTiO3 + H2SO4 (5) TiO2 + BaCO3 (6) TiO2 + C + Cl2 解:(1) Ti + 5HF = H2TiF6 + 2H2(2) TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O(3) TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl (4) FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O(5) TiO2+ BaCO3 = BaTiO3 + CO2(6) TiO2 + 2C + 2
3、Cl2 = TiCl4 + 2CO4. 完成下列反应(1) TiI4在真空中强热;(2) FeTiO3和碳得混合物在氯气中加热;(3) 向含有TiCl得水溶液加入过量得氨;(4) 向VCl3的水溶液加入过量的氨;(5) 将VCl2的固体加到HgCl2水溶液中。解:(1) TiI4 = Ti + 2I2 (2) 2FeTiO3 + 6C + 5Cl2 = 2FeCl3 + 2TiCl4 + 6CO (3) TiCl62- + NH3 = Ti(NH3)64+ + 6Cl- (4) VCl3 + Na2SO3 = (5) VCl2 + HgCl2=5. 根据下列实验写出有关的反应方程式:将一瓶Ti
4、Cl4打开瓶塞时立即冒白烟。向瓶中加入浓HCl溶液和金属锌时生成紫色溶液,缓慢地加入NaOH溶液直至溶液呈碱性,于是出现紫色沉淀。沉淀过滤后,先用HNO3处理,然后用稀碱溶液处理,生成白色沉淀。解:TiCl4 + 3H2O = H2TiO3 + 4HCl2TiCl4 +Zn = 2TiCl3 + ZnCl2TiCl3 + 3NaOH = Ti(OH)3 + 3NaCl3Ti(OH)3 + 7HNO3 = 3TiO(NO3) + 2 NO + 8H2OTiO2+ + 2OH- + H2O = Ti(OH)46. 利用标准电极电势数据判断H2S,SO2,SnCl2和金属Al能否把TiO2+离子还原
5、成Ti3+离子?解:由查表得:因为EAl3+/AlETiO2+/Ti3+,故只有Al 才可以还原TiO2+离子成Ti3+离子7. 概述下列合成反应地步骤(1) 由MnSO4制备K5Mn(CN)6;(2) 由MnO2制备K3Mn(CN)6;(3) 由MnS制备KMnO4;(4) 由MnCO3制备K2MnO4;(5) 由BaMnO4制备金属锰。解:(1) MnSO4 + 6KCN = K4Mn(CN)6 + K2SO4(2) 4MnO2+6H2SO4 = 2Mn2(SO4)3+6H2O+O2Mn2(SO4)3+12KCN=2K3Mn(CN)6+3K2SO4 (3) MnS + 2O2 = MnO2
6、 + SO2 2MnO2 + 4KOH +O2 = 2K2MnO4 + 2H2O 2K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + 2KOH + H2(4) MnCO3 + 2HNO3 = Mn(NO3)2 + H2O + CO2Mn(NO3)2 = MnO2 + 2NO22MnO2 + 4KOH +O2 = 2K2MnO4 + 2H2O (5) BaMnO4+K2SO4 = K2MnO4+BaSO4 K2MnO4+CO2=KMnO4+MnO2+2K2CO3 KMnO4+SO32-+H2O=2MnO2+SO42-+2OH-(中性条件下) 3MnO2=Mn3O4+O2(加热) Mn3O4+8A
7、l = 4Al2O3+9Mn8向铬酸钾的水溶液通入CO2时,会发生什么变化?解:溶液由黄色变为橙色9完成并配平下列反应方程式(1) V2O5 + NaOH(2) V2O5 + HCl(3) VO43- + H+(过量) (4) VO2+ + Fe2+ + H+(5) VO2+ + H2C2O4 + H+解:(1) V2O5 + 2NaOH = 2NaCO3 + H2O V2O5 + 6NaOH = 2Na3VO4 + 3H2O(2) V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O(3) VO43- + 4H+(过量) = VO2+ + 2H2O(4) VO2+ + Fe2+
8、 + 2H+ = VO2+ Fe3+ H2O(5) 2VO2+ + H2C2O4 + 2H+ = 2VO2+ + 2CO2 + 2H2O10钒酸根离子在水溶液中的组成取决于哪些因素?这些因素怎样影响平衡 VOV2O (V3O, V10O等)。解:取决于(1) 溶液的pH值,随着pH值的下降,聚合度增大,但若加入足够量 的酸,溶液中存在稳定的VO2+离子 。 (2)钒酸根浓度的大小,浓度低于10-4moldm-3时,溶液中存在的仅为单体钒酸根和酸式钒酸根离子,若浓度大于10-4moldm-3,则当酸度过高,pH值约为2时,会沉淀出红棕色的五氧化二钒水合物。11 新生成的氢氧化物沉淀为什么会发生下
9、列变化(1) Mn(OH)2几乎是白色的,在空气中变为暗褐色?(2) 白色的Hg(OH)2立即变为黄色?(3) 蓝色的Cu(OH)2,加热时为什么变黑?解:(1) 2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2 MnO(OH)2为暗褐色(2) Hg(OH)2 = HgO + H2O HgO为黄色(3) Cu(OH)2 = CuO + H2O CuO为黑色12根据下述各实验现象,写出相应的化学反应方程式(1) 往Cr2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,先析出葱绿色絮状沉淀,后又溶解,此时加入溴水,溶 液就由绿色变为黄色。用H2O2代替溴水,也得到同样结果。(2) 当黄色BaCrO4沉淀溶解
10、在浓HCl溶液中时得到一种绿色溶液。(3) 在酸性介质中,用锌还原Cr2O时,溶液颜色由橙色经绿色而变成蓝色。放置时又变回绿色。(4) 把H2S通入已用H2SO4酸化的K2Cr2O7溶液中时,溶液颜色由橙变绿,同时析出乳白色沉淀。解:(1) Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3Cr(OH)3 + OH- = Cr(OH)4-Cr(OH)4- +Br2 = Br- + CrO42- + H2O2 Cr(OH)4- + 3H2O2 + 2OH- = 2CrO42- + 8H2O(2) 2BaCrO4 + 2H+ = Cr2O72- + 2Ba2+ + H2O Cr2O72- + 6Cl- +
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